谈到三角翼战斗机,霹雳闪电般的速度和精巧流畅的外形,恐怕是所有人的第一印象。但有意思的是,世界上第一种投入批量服役的三角翼战斗机,却并不象人们心目中的“闪电侠”,而是一个外形粗壮、高亚音速的大家伙……

研发历程

  第二次世界大战结束后不久,西方国家和苏联的关系就开始变得微妙起来。1946 年 3 月,随着丘吉尔著名的“铁幕演说”的发表,冷战拉开了帷幕。面对这样的国际局势,尤其是苏联正紧锣密鼓地实施的核计划,英国开始认真考虑抵御可能来自昔日东方盟友的核打击的问题。在当时的技术条件下,携带核弹的远程轰炸机还是核打击的唯一手段,因此发展新型的截击机已势在必行。

  1947 年初,英国航空部向国内的航空企业发出了两项计划要求,其一为发展一种昼间截击机,项目编号为 F.43/46,另一项编号为 F.44/46,目标则是一种夜间/全天候战斗机。以乔治.卡特为首的格罗斯特公司的设计团队于当年 3 月对两项计划提交了自己的方案。昼间截击机方案的公司编号为 P.234,夜间战斗机方案为 P.228。两个方案的差异极大:昼间截击机方案参考了战时德国对三角翼的研究成果,采用三角翼和 V 形尾翼设计,在当时而言极具革命性;而夜间/全天候战斗机则是在格罗斯特的“流星”战斗机的基础上发展而来。

  许多其他厂商也提交了各自的设计,方案之多一时间令人眼花缭乱。一年后,航空部终于确定了初步意向,霍克、德.哈维兰和格罗斯特三家公司分别被要求制造三架原型机。霍克公司编号为 P.1067 的设计是一种单座单发的昼间战斗机(也就是日后著名的‘猎人’战斗机的原型)。德.哈维兰的 DH.110 方案是一种双发并列双座并装备雷达的夜间战斗机(几经修改后成为了皇家海军的‘海雌狐’)。格罗斯特的入选方案是经修改而来的 P.280,一种串列双座双发的夜间战斗机,但采用了格罗斯特原先的昼间战斗机方案的三角翼设计,尾翼则改为 T 形。飞机的总设计师和助理设计师分别为里查德.W.沃克和 R.W.沃德。

P.280 模型,已经具备了标枪的大多数特征

  1949 年 4 月 13 日,格罗斯特与航空部正式签署了生产原型机的合同,此时全天候战斗机项目编号已演变为 F.4/48。不过到了 11 月份,原型机生产数量被削减为 2 架,而同时德.哈维兰 DH.110 的原型机数量则增至 5 架。似乎航空部更倾向于后者的设计。格罗斯特对此不免有些意兴阑珊,原型机的生产进度因此也比较缓慢。但在 1951 年 3 月,事情出现了转机,皇家空军开始青睐于 P.280,认为这个设计更简洁,而且价格也更容易被接受。航空部向格罗斯特增订了 3 架原型机,于是试制工作进度就此加快。当年 7 月,第一架原型机 WD804 号完成制造,并被送抵格罗斯特公司在莫雷顿.瓦伦斯的试飞机场,进行试飞前最后的系统地面测试。此时飞机的公司编号已改为 GA.5。其间,在进行发动机地面试车时,飞机的进气道内出现了损坏。技术人员进行检测后发现,发动机运行时进气道内的压力大大超过了计算值,于是立即将进气道外部的加强环的数量增加了一倍,彻底解决了这个问题。

  1951 年 11 月 26 日, WD804号在一架“流星”的陪伴下,由公司首席试飞员威廉.阿瑟.沃特顿驾驶进行了 34 分钟的首飞,WD804 号上还没有安装武备和相应的雷达火控设备,动力装置为两台罗尔斯.罗伊斯 A.J.65“埃汶”涡喷发动机。第一次试飞并不顺利。飞机起飞后不久,沃特顿就报告机身有严重的抖振现象,随着飞行速度的提高,这个问题越发严重。沃特顿判断是方向舵出了问题,就要求伴飞的“流星”靠近观察,伴飞的飞行员证实 WD804 的方向舵的确在不停地抖动。于是沃特顿在完成了几个基本飞行动作后立刻减速并返场。

  WD804 号着陆后,技术人员在对飞机进行检查时发现,飞机发动机附近有油料渗漏现象。有意思的是,这些在飞行过程中渗出机身表面的油料,受到强大气流的作用在后机身表面留下了油迹,而这些油迹恰恰能够让技术人员了解飞行时机身后部气流场的状态。结果一个事故隐患倒为另一个技术难题的解决提供了极大的帮助。设计人员通过分析流场状态,对后机身进行了相应的修形。在经过反复试验后,为飞机设计了钢笔尖状的尾部整流椎,最终解决了飞机抖振的问题。

试飞中的 WD804 号

  1952 年 6 月 29 日,沃特顿驾驶 WD804 号进行第 99 次试飞。当飞机在 3,000 英尺高度上达到 990 千米/小时的飞行速度时,升降舵突然发生严重的颤振并从飞机上脱落。所幸的是沃特顿通过调节水平安定面来控制坡度,最终还是成功地驾驶飞机返回了机场。由于水平安定面的配平电操纵装置是设置在操纵杆上的一个转轮,沃特顿必须用一只手来控制它,因此他已腾不出手来操纵节流阀,结果在着陆时,接地速度比正常情况高出一半,导致起落架折断,机腹与跑道的剧烈摩擦使得飞机很快燃起大火。本来沃特顿在座舱起火之前已经成功地逃离飞机,但为了保住飞行数据自动纪录仪,他不顾大火正快速逼近座舱,冒死返回并抢出了宝贵的仪器,从而保住了试飞数据。沃特顿这种过人的勇气最终为他赢得了了乔治勋章。

格罗斯特首席试飞员沃特顿

  WD804 号损毁后,接替它的是第二架原型机 WD808 号。WD808 于 1952 年 8 月 20 日首飞。这架飞机换装了推力更大的发动机;机身结构得到了加强,并在 1952 年的范保罗航展上进行了飞行表演。通过对两架原型机试飞情况的分析,设计人员意识到有必要对机翼进行改进,以提高飞行性能。1953 年 5 月 28 日,装着改进后的机翼的 WD808 号飞上了蓝天。新设计的机翼在前缘中点处出现了扭转,外翼段的后掠角减小到 33.8 度,翼尖弦长也因此增大。这些改进措施提高了机翼在高亚音速状态下的升力系数,从而改善了飞机在高亚音速时的稳定性和操纵性,新的机翼因此在后续的飞机上保留了下来。不过对 WD808 号来说好景不长。1953 年 6 月 11 日,试飞员彼得.劳伦斯在驾驶 WD808 号进行大迎角飞行时,飞机因迎角超过 45 度而失速进入螺旋,飞机从 3,300 米的空中几乎直线下坠,几经努力仍无法改出。但劳伦斯仍竭力驾驶飞机,试图避开地面建筑,让飞机坠落在开阔地上。为此他不惜错过了最佳弹射时机,直到距地面仅 400 英尺时才弹射出舱。而降落伞又未能及时打开,劳伦斯因此身负重伤,最终不治身亡。